JPH053416B2 - - Google Patents
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- JPH053416B2 JPH053416B2 JP60164995A JP16499585A JPH053416B2 JP H053416 B2 JPH053416 B2 JP H053416B2 JP 60164995 A JP60164995 A JP 60164995A JP 16499585 A JP16499585 A JP 16499585A JP H053416 B2 JPH053416 B2 JP H053416B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、気相付着によつて反応材料からド
ープされたガラス生成物を製造する方法及びその
ための製造装置に関するものである。
ープされたガラス生成物を製造する方法及びその
ための製造装置に関するものである。
［従来の技術］
気相付着によつて反応材料からガラス生成物を
製造することは光フアイバの製造において広く使
用されいる。またクラツド層の屈折率を減少させ
るためにドープされたシリカガラスを製造する場
合にもこの気相付着法を使用して製造されること
が好ましい。
製造することは光フアイバの製造において広く使
用されいる。またクラツド層の屈折率を減少させ
るためにドープされたシリカガラスを製造する場
合にもこの気相付着法を使用して製造されること
が好ましい。
［発明が解決しようとする課題］
フツ素はシリカの屈折率を著しく減少させるた
めに好ましいドープ材料であるが、これを気相付
着法で使用するのは困難である。それは気相付着
法でシリカ生成のための４塩化シリコンの熱分解
と共に行うSiF4を熱分解の反応速度が遅いためで
ある。
めに好ましいドープ材料であるが、これを気相付
着法で使用するのは困難である。それは気相付着
法でシリカ生成のための４塩化シリコンの熱分解
と共に行うSiF4を熱分解の反応速度が遅いためで
ある。
この発明は、フツ素のようなサーモダイナミツ
クな考察から許容されないような組成のドープさ
れたガラス生成物を得る製造方法および製造装置
を提供することを目的としている。
クな考察から許容されないような組成のドープさ
れたガラス生成物を得る製造方法および製造装置
を提供することを目的としている。
［課題解決のための手段］
この発明は、ガラス形成反応を含む気相付着に
よつて反応材料からドープされたガラス生成物を
製造する方法において、反応材料がガラス形成反
応のために必要な温度よりも高い温度に加熱され
るまでガラス形成反応が発生するのを阻止し、反
応材料がガラス形成反応のために必要な温度より
も高い温度に加熱された後においてのみガラス形
成反応を行わせて低い温度におけるサーモダイナ
ミツクな考察から許容されない組成のドープされ
たガラス生成物を得ることを特徴とする。
よつて反応材料からドープされたガラス生成物を
製造する方法において、反応材料がガラス形成反
応のために必要な温度よりも高い温度に加熱され
るまでガラス形成反応が発生するのを阻止し、反
応材料がガラス形成反応のために必要な温度より
も高い温度に加熱された後においてのみガラス形
成反応を行わせて低い温度におけるサーモダイナ
ミツクな考察から許容されない組成のドープされ
たガラス生成物を得ることを特徴とする。
この発明はまた、４塩化シリコンとドーパント
を含む反応材料の酸化反応によつて気相付着によ
るドープされたプシリカガラス生成物を製造する
方法において、反応材料を酸化反応のために必要
な温度よりも高い温度に加熱して少なくとも一部
の４塩化シリコンとドーパントを含む反応材料と
の間で交換反応を行わせ、反応材料が酸化反応の
ために必要な温度よりも高い温度に加熱されるま
で酸化反応を阻止し、反応材料が酸化反応のため
に必要な温度よりも高い温度に加熱され後におい
てガラス形成のための酸化反応を行わせて低い温
度におけるサーモダイナミツクな考察から許容さ
れない組成のドープされたシリカガラス生成物を
得ることを特徴とする。
を含む反応材料の酸化反応によつて気相付着によ
るドープされたプシリカガラス生成物を製造する
方法において、反応材料を酸化反応のために必要
な温度よりも高い温度に加熱して少なくとも一部
の４塩化シリコンとドーパントを含む反応材料と
の間で交換反応を行わせ、反応材料が酸化反応の
ために必要な温度よりも高い温度に加熱されるま
で酸化反応を阻止し、反応材料が酸化反応のため
に必要な温度よりも高い温度に加熱され後におい
てガラス形成のための酸化反応を行わせて低い温
度におけるサーモダイナミツクな考察から許容さ
れない組成のドープされたシリカガラス生成物を
得ることを特徴とする。
また、この発明によれば、光フアイバ用プレフ
オームの製造のための酸化反応によるドープされ
たガラスの内管気相付着に使用する装置であつ
て、使用中に基体管を回転可能に支持する手段
と、基体管の領域を酸化反応のために必要な温度
よりも高い温度に加熱する手段と、基体管の長さ
に沿つて前記加熱する手段を移動させる手段と、
反応材料蒸気を発生させる手段と、基体管の内部
に反応材料蒸気を供給する手段と、基体管の内部
に酸素を供給する手段とを具備し、反応材料蒸気
を供給する手段および酸素を供給する手段は、反
応材料が酸化反応のために必要な温度よりも高い
温度に加熱されるまで酸素を供給する手段により
供給される酸素と反応材料蒸気との接触を阻止す
るように構成されて、それにより装置の使用時に
おいて低い温度におけるサーモダイナミツクな考
察から許容されない組成のドープされたシリカガ
ラス生成物を得るドープされたガラスの気相付着
に使用する装置が提供される。
オームの製造のための酸化反応によるドープされ
たガラスの内管気相付着に使用する装置であつ
て、使用中に基体管を回転可能に支持する手段
と、基体管の領域を酸化反応のために必要な温度
よりも高い温度に加熱する手段と、基体管の長さ
に沿つて前記加熱する手段を移動させる手段と、
反応材料蒸気を発生させる手段と、基体管の内部
に反応材料蒸気を供給する手段と、基体管の内部
に酸素を供給する手段とを具備し、反応材料蒸気
を供給する手段および酸素を供給する手段は、反
応材料が酸化反応のために必要な温度よりも高い
温度に加熱されるまで酸素を供給する手段により
供給される酸素と反応材料蒸気との接触を阻止す
るように構成されて、それにより装置の使用時に
おいて低い温度におけるサーモダイナミツクな考
察から許容されない組成のドープされたシリカガ
ラス生成物を得るドープされたガラスの気相付着
に使用する装置が提供される。
［発明の実施例］
以下、添附図面を参照に実施例を説明する。
低損失の光フアイバを製造するための気相付着
法においては、高純度ガラス層が熱的に開始され
た或いはプラズマで付勢された気相反応の生成物
としてシリカの基体管の内壁に付着される。この
発明は熱的に開始される気相反応に関するもので
ある。シリカの基体管は水平のレース（lathe）
の形態で設置される前に予め充分に洗浄される。
管の内部は所要量の反応材料蒸気を発生する蒸気
トレインの出力に連結される。高純度ハロゲン化
用原材料が蒸発され酸素ガスによつて管中に運ば
れる。通常の雰囲気状態においては反応は生じな
いが、例えば管の長さ方向に沿つて酸素水素トー
チの炎を移動させて移動する加熱領域を生成する
ようにすることによつて温度が上昇すると、化学
気相反応が発生して酸化物の混合物が形成され、
それらは同時に基体管の内壁に付着し、溶融して
ガラス状の層を形成する。加熱領域を管に沿つて
均一に移動することによつて均一な付着が行われ
る。
法においては、高純度ガラス層が熱的に開始され
た或いはプラズマで付勢された気相反応の生成物
としてシリカの基体管の内壁に付着される。この
発明は熱的に開始される気相反応に関するもので
ある。シリカの基体管は水平のレース（lathe）
の形態で設置される前に予め充分に洗浄される。
管の内部は所要量の反応材料蒸気を発生する蒸気
トレインの出力に連結される。高純度ハロゲン化
用原材料が蒸発され酸素ガスによつて管中に運ば
れる。通常の雰囲気状態においては反応は生じな
いが、例えば管の長さ方向に沿つて酸素水素トー
チの炎を移動させて移動する加熱領域を生成する
ようにすることによつて温度が上昇すると、化学
気相反応が発生して酸化物の混合物が形成され、
それらは同時に基体管の内壁に付着し、溶融して
ガラス状の層を形成する。加熱領域を管に沿つて
均一に移動することによつて均一な付着が行われ
る。
付着反応は次式のとおりである。
SiCl4(g)＋O2(g)→
SiO2(s)＋2Cl2(g) ……(1)
必要な付着温度は付着されるガラスの溶融温度
の関数である。SiCl4(g)＋O2の反応は1200℃（約
1500〓）で完了するけれども、純粋のシリカは同
時に付着および溶融されるためには1900〜2100〓
の温度を必要とする。付着（溶融を伴う）温度は
ドーパントの量が増加するにしたがつて減少す
る。ドープされたシリカに対しては混合酸化物ガ
ラスはSiCl4と共に種々のドーパントを導入する
ことによつて生成される。例えば光フアイバコア
材料のためのSiO2、GeO2およびP2O5の混合酸化
物ガラスを得るためにはGeCl4およびPOCl3が、
またそのような混合酸化物ガラスコア上のクラツ
ド層用のSiO2／B2O3混合酸化物を得るためには
BBrが使用される。それ故、クラツド層のフツ素
ドープのためには、前記の例におけるBBrが適当
なフツ素Ｆのソース材料で置換されなければなら
ない。最初のクラツド層材料例えばSiO2／Ｆの
付着後、光フアイバコアが付着され、それは
SiO2のみでよい。
の関数である。SiCl4(g)＋O2の反応は1200℃（約
1500〓）で完了するけれども、純粋のシリカは同
時に付着および溶融されるためには1900〜2100〓
の温度を必要とする。付着（溶融を伴う）温度は
ドーパントの量が増加するにしたがつて減少す
る。ドープされたシリカに対しては混合酸化物ガ
ラスはSiCl4と共に種々のドーパントを導入する
ことによつて生成される。例えば光フアイバコア
材料のためのSiO2、GeO2およびP2O5の混合酸化
物ガラスを得るためにはGeCl4およびPOCl3が、
またそのような混合酸化物ガラスコア上のクラツ
ド層用のSiO2／B2O3混合酸化物を得るためには
BBrが使用される。それ故、クラツド層のフツ素
ドープのためには、前記の例におけるBBrが適当
なフツ素Ｆのソース材料で置換されなければなら
ない。最初のクラツド層材料例えばSiO2／Ｆの
付着後、光フアイバコアが付着され、それは
SiO2のみでよい。
被着された管は次に加熱領域の温度を2100℃
（約2400〓）に上昇させてコラスプされ、表面張
力が柔らかになつたシリカ管の壁をつぶして内部
の穴をなくしてプレフオームロツドにされる。管
全体がコラスプされて光フアイバに線引きされる
プレフオームロツドが生成されるように加熱領域
の移動が続けられる。
（約2400〓）に上昇させてコラスプされ、表面張
力が柔らかになつたシリカ管の壁をつぶして内部
の穴をなくしてプレフオームロツドにされる。管
全体がコラスプされて光フアイバに線引きされる
プレフオームロツドが生成されるように加熱領域
の移動が続けられる。
反応のための活性エネルギーが高く、適切な反
応速度のためには1400〓以上の温度が必要である
から、SiCl4＋O2反応はSiCl4、GeO4、POCl3およ
びBBrでは最も困難であるけれども、４フツ化シ
リコンの熱分解は困難である。反応SiF4＋O2→
SiO2＋2F2はサーモダイナミツク的に非常に好ま
しくない。2100〓（典型的な反応および付着温
度）における反応の標準自由エネルギー△G°
（2100）はSiCl4＋O2に対する−158KJ／モルに対
して＋768KJ／モルであり、平衡定数KpはSiCl4
＋O2に対する8512に対して非常に小さく、ほと
んどゼロである（△G°（2100）＝−RTlmKp）。４
塩化シリコンがフツ素と混合されたとき何等かの
付着が生じるが、シリカになる酸化は塩素だけよ
りもずつと遅い（例えばPhysics and hemistry
of Glass第21巻第１号、1980年２月48頁参照）。
例えば、次のような中間塩素・フツ素化合物の生
成によつて反応が進行すると考えられる。
応速度のためには1400〓以上の温度が必要である
から、SiCl4＋O2反応はSiCl4、GeO4、POCl3およ
びBBrでは最も困難であるけれども、４フツ化シ
リコンの熱分解は困難である。反応SiF4＋O2→
SiO2＋2F2はサーモダイナミツク的に非常に好ま
しくない。2100〓（典型的な反応および付着温
度）における反応の標準自由エネルギー△G°
（2100）はSiCl4＋O2に対する−158KJ／モルに対
して＋768KJ／モルであり、平衡定数KpはSiCl4
＋O2に対する8512に対して非常に小さく、ほと
んどゼロである（△G°（2100）＝−RTlmKp）。４
塩化シリコンがフツ素と混合されたとき何等かの
付着が生じるが、シリカになる酸化は塩素だけよ
りもずつと遅い（例えばPhysics and hemistry
of Glass第21巻第１号、1980年２月48頁参照）。
例えば、次のような中間塩素・フツ素化合物の生
成によつて反応が進行すると考えられる。
3SiCl4＋SiF4＝4SiCl3F
それに対して△G°（2100）は＋58J／モルであ
り、Kp＝0.036であり、それは小さいがはつきり
とした前方への反応である。それにおいては、 SiCl3F＋３／202(g)→ SiO1.5Ｆ＋３／2Cl2(g) ……(2) ここで、SiO1.5Ｆは１個のフツ素と３個のブリ
ツジ結合の酸素を有する４面体結合シリコンを表
わしている。しかしながら、小さいフツ素は超過
した大きさのSiF4とであつても協同する。
り、Kp＝0.036であり、それは小さいがはつきり
とした前方への反応である。それにおいては、 SiCl3F＋３／202(g)→ SiO1.5Ｆ＋３／2Cl2(g) ……(2) ここで、SiO1.5Ｆは１個のフツ素と３個のブリ
ツジ結合の酸素を有する４面体結合シリコンを表
わしている。しかしながら、小さいフツ素は超過
した大きさのSiF4とであつても協同する。
サーモダイナミツク的な予想に基づいたコンピ
ユータモデルは内管気相付着法によるシリカのフ
ツ素化の実験データーとよく一致する。コンピユ
ータモデルはシリカをベースとする光フアイバ中
へのフツ素を導入する主要なメカニズムが(2)式の
反応によるという考えに基づいている。
ユータモデルは内管気相付着法によるシリカのフ
ツ素化の実験データーとよく一致する。コンピユ
ータモデルはシリカをベースとする光フアイバ中
へのフツ素を導入する主要なメカニズムが(2)式の
反応によるという考えに基づいている。
SiCl3FはSiCl4とフツ素または種々のフツ素含
有物［例えばSiCl4-oFo（ｎ＝０、１、２、3′、ま
たは４）シリーズの全ての成分の種々の割合いを
形成するSiF4、CF2Cl2、CF4、SF5、BF3］との
間の交換反応によつて生成される。そのモデル
は、反応(1)が1200℃（約1500〓）で完了するとい
う事実、および反応(2)が同様の動力学で行われる
という仮定を利用している。第１図は、コンピユ
ータモデルによつて描かれた△ｎ対CF2CL2のフ
ローレートのグラフを示す。実験結果はそこに記
号で示したように書込まれており、そのカーブと
よく一致していることが認められる。したがつて
SiCl3Fがフツ化物ガラスに対する主要前駆物質で
あることが確認される（△ｎは純粋のシリカに対
する屈折率低下である）。
有物［例えばSiCl4-oFo（ｎ＝０、１、２、3′、ま
たは４）シリーズの全ての成分の種々の割合いを
形成するSiF4、CF2Cl2、CF4、SF5、BF3］との
間の交換反応によつて生成される。そのモデル
は、反応(1)が1200℃（約1500〓）で完了するとい
う事実、および反応(2)が同様の動力学で行われる
という仮定を利用している。第１図は、コンピユ
ータモデルによつて描かれた△ｎ対CF2CL2のフ
ローレートのグラフを示す。実験結果はそこに記
号で示したように書込まれており、そのカーブと
よく一致していることが認められる。したがつて
SiCl3Fがフツ化物ガラスに対する主要前駆物質で
あることが確認される（△ｎは純粋のシリカに対
する屈折率低下である）。
SiCl4とフツ化材料が酸素の存在下に周囲温度
で次第に加熱されるプロセスを考え、上述のよう
に、もしも反応(2)が反応(1)と同様な動力学で行わ
れるならば、1200℃（約1500〓）以上でフツ素の
交換が可能でない。何故ならば、反応に対して適
当なシリコン塩化物が得られないからである。こ
れは、酸化反応が生じる温度において気相におけ
るSiCl3F：SiCl4が付着されたガラス中のSiO1.5
Ｆ：SiO2の比を決定することを意味する。第２
図は300乃至2500〓の異なつた温度においてクロ
ロフロロシラン（SiCl4-oFo）の実際の割合いを
示している。
で次第に加熱されるプロセスを考え、上述のよう
に、もしも反応(2)が反応(1)と同様な動力学で行わ
れるならば、1200℃（約1500〓）以上でフツ素の
交換が可能でない。何故ならば、反応に対して適
当なシリコン塩化物が得られないからである。こ
れは、酸化反応が生じる温度において気相におけ
るSiCl3F：SiCl4が付着されたガラス中のSiO1.5
Ｆ：SiO2の比を決定することを意味する。第２
図は300乃至2500〓の異なつた温度においてクロ
ロフロロシラン（SiCl4-oFo）の実際の割合いを
示している。
SiCl3F：SiCl4の比は温度の増加と共に増加す
ることが認められる。これは第３図にさらに明瞭
に示されている。この図は名温度においてガラス
中にもたらされるSiO1.5Ｆの割合いを示してい
る。SiCl3FとSiCl4だけがガラスを形成するため
に酸素と反応し、これらの比が付着したガラスの
SiO1.5ＦとSiO2の比を与え、ガラス中のフツ素の
量は屈折率の低下△ｎに直接比例するものと仮定
する。第３図に示されるように、もしも酸化反応
が1500〓において本質的に完了すると考えるなら
ば、グラフからガラス中におけるSiO1.5Ｆの割合
いはほぼ0.07であり、一方、1800〓においては割
合いはほぼ0.15である。すなわち、300〓の温度
上昇はフツ素の含有量を２倍にする。したがつ
て、もしも例えば、酸化が生じる温度よりも高い
温度に反応材料が到達するまで酸化反応が遅延さ
れるならば、SiCl4とフツ素材料との間の交換反
応がまず行われ、付着物におけるフツ素の割合い
は酸化が究極的に許容されるときに増加される。
ることが認められる。これは第３図にさらに明瞭
に示されている。この図は名温度においてガラス
中にもたらされるSiO1.5Ｆの割合いを示してい
る。SiCl3FとSiCl4だけがガラスを形成するため
に酸素と反応し、これらの比が付着したガラスの
SiO1.5ＦとSiO2の比を与え、ガラス中のフツ素の
量は屈折率の低下△ｎに直接比例するものと仮定
する。第３図に示されるように、もしも酸化反応
が1500〓において本質的に完了すると考えるなら
ば、グラフからガラス中におけるSiO1.5Ｆの割合
いはほぼ0.07であり、一方、1800〓においては割
合いはほぼ0.15である。すなわち、300〓の温度
上昇はフツ素の含有量を２倍にする。したがつ
て、もしも例えば、酸化が生じる温度よりも高い
温度に反応材料が到達するまで酸化反応が遅延さ
れるならば、SiCl4とフツ素材料との間の交換反
応がまず行われ、付着物におけるフツ素の割合い
は酸化が究極的に許容されるときに増加される。
酸化反応は、内管法において供給管を基本管の
内部に配置し、基体管を加熱するトーチと共に供
給管を順次移動させることによつて遅延される。
これは第４図に概略的に示されている。基体管１
はトーチ（図示せず）の炎（矢印２）によつて加
熱され、基体管１は供給管３の端部の軸方向両側
で加熱される。酸素は供給管３を通つて供給さ
れ、他の反応ガス（SiCl4プラスフツ素材料）は
不活性のキヤリアガスと共に、或いはキヤリアガ
スを伴うことなく供給管３と基体管１との間を通
過する。供給管３は、酸素が典型的には1500〜
1600℃（約1800〜1900〓）の温度において加熱領
域中でのみ他の反応材料ガスと混合され、反応領
域４で反応されるガスの流れは交換されてもよ
い。すなわち酸素が供給管３と基体管１との間を
流れ、反応材料ガスが供給管３に供給されてもよ
い。
内部に配置し、基体管を加熱するトーチと共に供
給管を順次移動させることによつて遅延される。
これは第４図に概略的に示されている。基体管１
はトーチ（図示せず）の炎（矢印２）によつて加
熱され、基体管１は供給管３の端部の軸方向両側
で加熱される。酸素は供給管３を通つて供給さ
れ、他の反応ガス（SiCl4プラスフツ素材料）は
不活性のキヤリアガスと共に、或いはキヤリアガ
スを伴うことなく供給管３と基体管１との間を通
過する。供給管３は、酸素が典型的には1500〜
1600℃（約1800〜1900〓）の温度において加熱領
域中でのみ他の反応材料ガスと混合され、反応領
域４で反応されるガスの流れは交換されてもよ
い。すなわち酸素が供給管３と基体管１との間を
流れ、反応材料ガスが供給管３に供給されてもよ
い。
この発明による含有フツ素を増加させる方法は
内管法に限定されるものではなく、低い通常の温
度ではサーモダイナミツク的に考察によつて許容
されない組成のドープされたシリカガラスを生成
するために、まず交換反応が最初に生じることが
できるようにするために通常の場合よりも高い温
度まで酸化反応が素子されるようにすれば他の光
フアイバ製造方法に適用することができる。同様
に、この発明の技術はシリカガラスのフツ素ドー
プに限定されるものではない。他のドーパントも
同様に４塩化シリコンの酸化反応を含むプロセス
によつて導入されるからである。それにおいて
も、もつと低い通常の温度におけるサーモダイナ
ミツク的考察から許容されない組成のドープされ
たシリカガラスを生成するために他の反応材料と
の交換反応が生じるように通常の場合よりも高い
温度まで酸化反応が阻止される。以上、光フアイ
バの製造について説明したが、ガラスは別の工程
において、或いは別の工程の後において光フアイ
バに形成される必要はなく、シリカ中にフツ素を
含ませることによつて得られた低い屈折率のガラ
スはまた他の光学的部品に使用されることができ
る。
内管法に限定されるものではなく、低い通常の温
度ではサーモダイナミツク的に考察によつて許容
されない組成のドープされたシリカガラスを生成
するために、まず交換反応が最初に生じることが
できるようにするために通常の場合よりも高い温
度まで酸化反応が素子されるようにすれば他の光
フアイバ製造方法に適用することができる。同様
に、この発明の技術はシリカガラスのフツ素ドー
プに限定されるものではない。他のドーパントも
同様に４塩化シリコンの酸化反応を含むプロセス
によつて導入されるからである。それにおいて
も、もつと低い通常の温度におけるサーモダイナ
ミツク的考察から許容されない組成のドープされ
たシリカガラスを生成するために他の反応材料と
の交換反応が生じるように通常の場合よりも高い
温度まで酸化反応が阻止される。以上、光フアイ
バの製造について説明したが、ガラスは別の工程
において、或いは別の工程の後において光フアイ
バに形成される必要はなく、シリカ中にフツ素を
含ませることによつて得られた低い屈折率のガラ
スはまた他の光学的部品に使用されることができ
る。
上述のシリカ中にフツ素を含ませる方法は酸化
反応の直前に通常の量よりも大きいSiCl3Fを発生
するが、その代わりに化学的交換を促進し、基体
管へ導かれる酸素と反応する反応領域に導く
SiCl3Fを生成するために、第４図について説明し
たようにその直前ではなく、むしろ４塩化シリコ
ンとフツ素化材料が基体管中へ導入される前に不
活性ガス中で酸化反応に必要な温度よりも高い温
度に予め加熱されてもよい。この場合には供給管
は必要ない。したがつて酸化反応は通常発生する
よりも多量のSiCl3Fが存在するまでは阻止され、
それによつて付着されたシリカのフツ素ドーパン
トのレベルを増加させる。
反応の直前に通常の量よりも大きいSiCl3Fを発生
するが、その代わりに化学的交換を促進し、基体
管へ導かれる酸素と反応する反応領域に導く
SiCl3Fを生成するために、第４図について説明し
たようにその直前ではなく、むしろ４塩化シリコ
ンとフツ素化材料が基体管中へ導入される前に不
活性ガス中で酸化反応に必要な温度よりも高い温
度に予め加熱されてもよい。この場合には供給管
は必要ない。したがつて酸化反応は通常発生する
よりも多量のSiCl3Fが存在するまでは阻止され、
それによつて付着されたシリカのフツ素ドーパン
トのレベルを増加させる。
第１図は、コンピユータモデルによつて描かれ
た△ｎ（屈折率低下）対CF2Cl3のフローレートの
グラフを実験結果と共に示し、第２図は、反応蒸
気の種々の成分平衡組成を温度によるモル比率の
変化として示す。第３図は、フツ素材料
［（SiCl3F）／（SiCl3F＋SiCl4）］の相対的濃度の
濃度による変化を示す。第４図は、この発明の１
実施例による内管気相付着法の概略を示す。 １……基体管、２……トーチ、３……供給管、
４……反応領域。
た△ｎ（屈折率低下）対CF2Cl3のフローレートの
グラフを実験結果と共に示し、第２図は、反応蒸
気の種々の成分平衡組成を温度によるモル比率の
変化として示す。第３図は、フツ素材料
［（SiCl3F）／（SiCl3F＋SiCl4）］の相対的濃度の
濃度による変化を示す。第４図は、この発明の１
実施例による内管気相付着法の概略を示す。 １……基体管、２……トーチ、３……供給管、
４……反応領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス形成反応を含む気相付着によつて反応
材料からドープされたガラス生成物を製造する方
法において、 反応材料がガラス形成反応のために必要な温度
よりも高い温度に加熱されるまでガラス形成反応
が発生するのを阻止し、反応材料がガラス形成反
応のために必要な温度よりも高い温度に加熱され
た後においてのみガラス形成反応を行わせて低い
温度におけるサーモダイナミツクな考察から許容
されない組成のドープされたガラス生成物を得る
ことを特徴とする気相付着によるドープされたガ
ラス生成物の製造方法。 ２ 反応材料がシリコン・トリクロロフロライド
（SiCl3F）よりなるフツ素ドープシリカガラス生
成物を得るための特許請求の範囲第１項記載の製
造方法。 ３ ４塩化シリコンとドーパントを含む反応材料
とからなる反応材料の酸化反応によつて気相付着
によるドープされたシリカガラス生成物を製造す
る方法において、 反応材料を酸化反応のために必要な温度よりも
高い温度に加熱して少なくとも一部の４塩化シリ
コンとドーパントを含む反応材料との間で交換反
応を行わせ、 反応材料が前記酸化反応のために必要な温度よ
りも高い温度に加熱されるまで酸化反応を阻止
し、反応材料が前記酸化反応のために必要な温度
よりも高い温度に加熱され後においてガラス形成
のための酸化反応を行わせて低い温度におけるサ
ーモダイナミツクな考察から許容されない組成の
ドープされたシリカガラス生成物を得ることを特
徴とするドープされたシリカガラス生成物を得る
ための気相付着による製造方法。 ４ ドーパントがフツ素である特許請求の範囲第
３項記載の製造方法。 ５ 反応材料がSiF4、CF2Cl2、CF4、SF6、BF3、
またはBF2を含む特許請求の範囲第４項記載の製
造方法。 ６ 反応材料が不活性ガス中で前記温度に加熱さ
れ、それによつて前記交換反応が促進され、反応
材料中にSiCl3Fが生成される特許請求の範囲第４
項記載の製造方法。 ７ 光フアイバ用プレフオームの製造のための酸
化反応によるドープされたガラスの内管気相付着
に使用する装置において、 使用中に基体管を回転可能に支持する手段と、
基体管の領域を酸化反応のために必要な温度より
も高い温度に加熱する手段と、 基体管の長さに沿つて前記加熱する手段を移動
させる手段と、 反応材料蒸気を発生させる手段と、 基体管の内部に反応材料蒸気を供給する手段
と、 基体管の内部に酸素を供給する手段とを具備
し、 前記反応材料蒸気を供給する手段と酸素を供給
する手段とは、反応材料が酸化反応のために必要
な温度よりも高い温度に加熱されるまで酸素を供
給する手段により供給される酸素と反応材料蒸気
との接触が阻止されるように構成されて、それに
より装置の使用時において低い温度におけるサー
モダイナミツクな考察から許容されない組成のド
ープされたシリカガラス生成物を得ることを特徴
とするドープされたガラスの気相付着に使用する
装置。 ８ 前記反応材料蒸気を供給する手段は装置の使
用時に基体管の端部に結合され、前記酸素を供給
する手段はその一端から基体管中に延在する管を
備え、酸素を供給する管は基体管中で軸方向に移
動可能であり、前記加熱手段の移動と一致して基
体管中に酸素を供給する端部が移動する特許請求
の範囲第７項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB08418912A GB2162168B (en) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | Optical fibre manufacture |
| GB8418912 | 1984-07-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6140835A JPS6140835A (ja) | 1986-02-27 |
| JPH053416B2 true JPH053416B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=10564411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16499585A Granted JPS6140835A (ja) | 1984-07-25 | 1985-07-25 | 光フアイバ製造方法および製造装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4735648A (ja) |
| JP (1) | JPS6140835A (ja) |
| AU (1) | AU576600B2 (ja) |
| DE (1) | DE3526436C2 (ja) |
| ES (1) | ES8703818A1 (ja) |
| FR (1) | FR2568242B1 (ja) |
| GB (1) | GB2162168B (ja) |
| IN (1) | IN165303B (ja) |
| ZA (1) | ZA855166B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5305254A (en) * | 1987-12-15 | 1994-04-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Magneto-optic memory device |
| US6121164A (en) * | 1997-10-24 | 2000-09-19 | Applied Materials, Inc. | Method for forming low compressive stress fluorinated ozone/TEOS oxide film |
| NL1019371C2 (nl) * | 2001-11-15 | 2003-05-16 | Draka Fibre Technology Bv | Werkwijze voor het bereiden van zeer zuiver siliciumchloride en/of germaniumchloride. |
| US7793612B2 (en) * | 2003-08-01 | 2010-09-14 | Silica Tech, Llc | Ring plasma jet method and apparatus for making an optical fiber preform |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US30883A (en) * | 1860-12-11 | Improvement in corn-planters | ||
| CH620181A5 (en) * | 1975-08-16 | 1980-11-14 | Heraeus Schott Quarzschmelze | Process for the preparation of synthetic quartz glass, apparatus to carry out the process, and the use of the synthetic quartz glass |
| JPS5430852A (en) * | 1977-08-11 | 1979-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of glass fiber for optical communication |
| GB1603949A (en) * | 1978-05-30 | 1981-12-02 | Standard Telephones Cables Ltd | Plasma deposit |
| CA1128739A (en) * | 1978-06-08 | 1982-08-03 | Corning Glass Works | Method of making large diameter optical waveguide preforms |
| FR2432478B1 (ja) * | 1978-07-31 | 1982-03-12 | Quartz & Silice | |
| US4235616A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-25 | Corning Glass Works | Optical waveguide manufacturing process and article |
| DE3037491C2 (de) * | 1979-10-04 | 1983-10-27 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corp., Tokyo | Verfahren zur Herstellung einer Glasvorform für optische Fasern |
| US4292063A (en) * | 1980-05-05 | 1981-09-29 | Northern Telecom Limited | Manufacture of an optical fiber preform with micro-wave plasma activated deposition in a tube |
| US4378987A (en) * | 1981-10-15 | 1983-04-05 | Corning Glass Works | Low temperature method for making optical fibers |
| US4440558A (en) * | 1982-06-14 | 1984-04-03 | International Telephone And Telegraph Corporation | Fabrication of optical preforms by axial chemical vapor deposition |
| JPS6054939A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-29 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | シングルモ−ドファイバ用プリフォ−ムロッドの製造方法 |
| US4586943A (en) * | 1983-10-20 | 1986-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for the production of glass preform for optical fibers |
-
1984
- 1984-07-25 GB GB08418912A patent/GB2162168B/en not_active Expired
-
1985
- 1985-07-09 ZA ZA855166A patent/ZA855166B/xx unknown
- 1985-07-15 AU AU45003/85A patent/AU576600B2/en not_active Ceased
- 1985-07-18 IN IN556/MAS/86A patent/IN165303B/en unknown
- 1985-07-23 FR FR858511243A patent/FR2568242B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-23 ES ES545474A patent/ES8703818A1/es not_active Expired
- 1985-07-24 DE DE3526436A patent/DE3526436C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-07-25 JP JP16499585A patent/JPS6140835A/ja active Granted
-
1986
- 1986-12-11 US US06/940,232 patent/US4735648A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2162168A (en) | 1986-01-29 |
| GB8418912D0 (en) | 1984-08-30 |
| AU576600B2 (en) | 1988-09-01 |
| GB2162168B (en) | 1988-06-29 |
| JPS6140835A (ja) | 1986-02-27 |
| DE3526436C2 (de) | 1995-05-24 |
| FR2568242A1 (fr) | 1986-01-31 |
| FR2568242B1 (fr) | 1992-04-30 |
| ZA855166B (en) | 1986-09-24 |
| ES8703818A1 (es) | 1987-02-16 |
| ES545474A0 (es) | 1987-02-16 |
| AU4500385A (en) | 1986-01-30 |
| IN165303B (ja) | 1989-09-16 |
| DE3526436A1 (de) | 1986-01-30 |
| US4735648A (en) | 1988-04-05 |
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